Sa pamamagitan ng Cocer Peptides 
1 buwan ang nakalipas
LAHAT NG ARTIKULO AT IMPORMASYON NG PRODUKTO NA IBINIGAY SA WEBSITE NA ITO AY PARA LAMANG SA PAGPAPALALAG NG IMPORMASYON AT MGA LAYUNIN NG EDUKASYON.
Ang mga produktong ibinigay sa website na ito ay inilaan lamang para sa in vitro na pananaliksik. Ang in vitro research (Latin: *in glass*, meaning in glassware) ay isinasagawa sa labas ng katawan ng tao. Ang mga produktong ito ay hindi mga pharmaceutical, hindi inaprubahan ng US Food and Drug Administration (FDA), at hindi dapat gamitin para maiwasan, gamutin, o pagalingin ang anumang kondisyong medikal, sakit, o karamdaman. Mahigpit na ipinagbabawal ng batas na ipasok ang mga produktong ito sa katawan ng tao o hayop sa anumang anyo.
Pangkalahatang-ideya
Ang cellular aging ay isang mahalagang biological na proseso sa mga buhay na organismo at malapit na nauugnay sa maraming physiological at pathological phenomena. Habang tumataas ang edad, unti-unting naiipon ang pagtanda ng cellular, na humahantong sa pagbaba ng paggana ng tissue at organ at nagdudulot ng iba't ibang sakit na nauugnay sa edad. Ang mga peptide, bilang isang klase ng mahahalagang bioactive molecule, ay nakakuha ng makabuluhang atensyon sa larangan ng cellular aging research sa mga nakaraang taon. Ipinakikita ng pananaliksik na ang mga peptide ay may mahalagang papel sa pag-regulate ng proseso ng pagtanda ng cellular. Ang paggalugad sa ugnayan sa pagitan ng mga peptide at cellular aging ay may malaking kahalagahan para sa pagpapalinaw ng mga mekanismo ng pagtanda at pagbuo ng mga anti-aging intervention.
Figure 1. Mga mekanismo ng proseso ng pagtanda ng balat. (a) Free radicals at oxidative stress theory. Ang mitochondria ay gumagawa ng ROS sa pamamagitan ng oxidative metabolism. Ang sobrang ROS ay maaaring makapinsala sa mitochondrial at mga istruktura ng DNA, na humahantong sa pagbaba sa mga antas ng collagen at pagtaas ng mga antas ng MMP sa tissue ng balat. ( b ) Teorya ng pamamaga. Ang mga Senescent fibroblast at keratinocytes ay nagtatago ng malaking bilang ng mga senescence-associated na secretory phenotypes, kabilang ang TNF-α, IL-1, IL-6, IFN-γ at MMPs. Ang mga proinflammatory cytokine na ito ay nag-uudyok sa skin cell senescence sa pamamagitan ng pagtataguyod ng produksyon ng ROS at pag-activate ng ATM/p53/p21-signaling pathway. ( c ) Teorya ng photoaging. Ang ultraviolet irradiation ay nag-uudyok sa paggawa ng ROS at ang pagtatago ng mga MMP, na nagpapababa sa mga bahagi ng extracellular matrix ng balat tulad ng collagen. ( d ) Nonenzymatic glycosyl chemistry theory. Ang non-enzymatic glycosylation ay isang reaksyon sa pagitan ng mga libreng reducing sugar at mga libreng amino group ng mga protina, DNA at lipid upang makabuo ng mga AGE at ROS. Ang akumulasyon ng mga AGE, kasama ang ROS, ay maaaring humantong sa mga pagbabago sa cell homeostasis at istraktura ng protina.
Cellular Aging
(1) Konsepto at Mga Katangian ng Cellular Aging
Ang pagtanda ng cellular ay tumutukoy sa hindi maibabalik na estado ng pag-aresto sa paglago na pumapasok ang mga selula pagkatapos sumailalim sa isang tiyak na bilang ng mga dibisyon o malantad sa mga partikular na stressor. Nagpapakita ito ng isang serye ng mga tipikal na katangian, tulad ng mga pagbabago sa cell morphology, kabilang ang pagtaas ng dami ng cell, pag-flatte, at vacuolization ng cytoplasm; cell cycle arrest, na may mga cell na hindi na proliferating; at tumaas na aktibidad ng senescence-associated β-galactosidase (SA-β-gal), na kasalukuyang isa sa pinakamalawak na ginagamit na marker ng cellular senescence. Binago ang secretory phenotype, kung saan ang mga cell ay naglalabas ng iba't ibang cytokine, chemokines, at protease, na bumubuo ng senescence-associated secretory phenotype (SASP).
(2) Mga Bunga ng Cellular Senescence
Pagkasira ng tissue at organ function
Ang mga cell ay ang pangunahing mga bloke ng pagbuo ng mga tisyu at organo, at ang cellular senescence ay humahantong sa kapansanan sa paggana ng tissue at organ. Sa tissue ng balat, binabawasan ng senescent fibroblast ang synthesis ng collagen at elastic fibers, na nagiging sanhi ng pagkawala ng elasticity ng balat, nagkakaroon ng mga wrinkles, at may kapansanan sa kapasidad ng pagkumpuni. Sa cardiovascular system, ang senescent endothelial cells ay maaaring humantong sa paninigas ng mga pader ng daluyan ng dugo at pagbaba ng elasticity, na nagpapataas ng panganib ng cardiovascular disease. Sa immune system, ang pagtanda ng immune cells ay nagpapahina sa immune defense function ng katawan, na ginagawang mas madaling kapitan ang mga indibidwal sa pathogen invasion at binabawasan ang kanilang immune response sa mga bakuna.
Pagkakaugnay sa mga sakit na nauugnay sa edad
Ang pagtanda ng cell ay itinuturing na isang mahalagang kadahilanan sa pagmamaneho sa maraming mga sakit na nauugnay sa edad. Sa mga sakit na neurodegenerative tulad ng Alzheimer's disease at Parkinson's disease, ang pagtanda ng neuronal ay malapit na nauugnay sa mga pathological na proseso tulad ng neuronal death at neuroinflammation. Sa diabetes, ang pagtanda ng pancreatic β cells ay maaaring humantong sa hindi sapat na pagtatago ng insulin, na nakakaapekto sa normal na regulasyon ng glucose sa dugo. Ang senescence ng cell ay mayroon ding kumplikadong kaugnayan sa tumorigenesis at pag-unlad ng tumor. Ang maagang senescence ng cell ay maaaring kumilos bilang isang mekanismo ng pagsugpo sa tumor, na pumipigil sa walang limitasyong paglaganap ng mga nasirang selula. Gayunpaman, sa tumor microenvironment, ang mga sangkap ng SASP na itinago ng mga senescent cell ay maaaring magsulong ng paglaki ng tumor cell, pagsalakay, at metastasis.
Mga peptide
(1) Kahulugan at istraktura ng peptides
Ang mga peptide ay mga short-chain compound na nabuo ng mga amino acid na naka-link sa pamamagitan ng peptide bond. Batay sa bilang ng mga residue ng amino acid na nilalaman nito, maaari silang mauri sa mga dipeptides, tripeptides, tetrapeptides, at polypeptides, bukod sa iba pa. Ang mga polypeptide ay mas mahaba, tuluy-tuloy, at walang sanga na mga peptide chain. Karaniwan, ang mga peptide chain na naglalaman ng hindi hihigit sa 50 amino acid ay inuri bilang peptides upang makilala ang mga ito mula sa mga protina. Ang lahat ng peptide chain, maliban sa cyclic peptides, ay mayroong N-terminal (amino-terminal) at isang C-terminal (carboxy-terminal) na nalalabi.
(2) Pag-uuri ng mga Peptides
Pag-uuri ayon sa Pinagmulan
Endogenous peptides: synthesized ng organismo mismo at gumaganap ng iba't ibang physiological function sa loob ng katawan. Neuropeptides, na lumalahok sa signal transmission at regulasyon sa loob ng nervous system, kabilang ang endorphins at enkephalins, na may analgesic at mood-regulating effect; hormone peptides, tulad ng insulin, na mahalaga para sa pag-regulate ng balanse ng asukal sa dugo.
Exogenous peptides: nakuha mula sa pagkain o iba pang panlabas na mapagkukunan. Halimbawa, ang ilang partikular na protina ng pagkain ay maaaring i-hydrolyzed ng digestive enzymes upang makabuo ng mga bioactive peptides, tulad ng mga peptide ng gatas, na mayroong maraming physiological function, kabilang ang antioxidant at immune-modulating effect. Ang mga peptide na inihanda sa pamamagitan ng chemical synthesis o biotechnology ay napapailalim din sa mga exogenous peptides at karaniwang ginagamit sa pagbuo ng gamot at klinikal na therapy.
Pag-uuri ayon sa Function
Antioxidant Peptides: May kakayahang mag-scavenging ng mga libreng radical sa katawan at bawasan ang oxidative stress-induced pinsala sa mga cell. Halimbawa, ang rice bran antioxidant peptides ay ipinakita upang mapahusay ang aktibidad ng antioxidant enzymes tulad ng catalase (CAT) at glutathione peroxidase (GSH-Px) sa mitochondria ng mga tisyu ng puso at utak ng D-galactose-induced aged mice, bawasan ang antas ng mitochondrial DNA deletion mutations sa utak, at protektahan ang mga cell.
Immune-modulating peptides: Kinokontrol ng mga ito ang immune function ng katawan, pinapahusay o pinipigilan ang mga immune response. Ang ilang mga peptide na nagmula sa mga marine organism ay maaaring mag-activate ng mga immune cell, mapahusay ang mga kakayahan ng immune defense ng katawan, at tumulong sa paglaban sa mga impeksyon ng pathogen at pag-unlad ng tumor.
Cell growth-regulating peptides: Ang mga ito ay nakakaimpluwensya sa mga proseso ng cellular tulad ng proliferation, differentiation, at apoptosis. Halimbawa, ang epidermal growth factor (EGF) ay nagtataguyod ng paglaganap at pagkakaiba-iba ng mga selula ng epidermal, na nagpapabilis sa paggaling ng sugat.
Ang papel na ginagampanan ng peptides sa cellular aging
(1) Regulasyon ng mitochondrial function
Ang mitochondria ay may mahalagang papel sa paggawa ng cellular energy at signal transduction, at ang kanilang dysfunction ay malapit na nauugnay sa cellular aging. Mitochondria-derived peptides (MDPs) tulad ng humanin at MOTS-c ay gumaganap ng mahahalagang tungkulin sa regulasyon sa proseso ng pagtanda ng cellular. Kasunod ng senescence na dulot ng replicative exhaustion, doxorubicin, o hydrogen peroxide na paggamot sa mga pangunahing fibroblast ng tao, tumataas ang mga numero ng mitochondrial, tumataas ang mga antas ng mitochondrial respiratory, at tumataas din ang mga antas ng humanin at MOTS-c. Ang pangangasiwa ng humanin at MOTS-c ay katamtamang pinapataas ang mitochondrial respiration sa doxorubicin-induced senescent cells at bahagyang kinokontrol ang mga bahagi ng SASP sa pamamagitan ng JAK pathway, na nagpapahiwatig na ang mga MDP ay may mahalagang papel sa mitochondrial energy metabolism at SASP production sa senescent cells.
Figure 2 Ang mitochondrial mass at energetics ay binago sa panahon ng doxorubicin-induced senescence. (A) Mitochondrial DNA (mtDNA) copy number sa non-senescent (quiescent) at senescent cells. (B) Mga larawan ng kinatawan ng Tom20 (berde; mitochondria) at Hoechst 33258 (asul; nucleus) immunostaining sa mga non-senescent (quiescent) at senescent na mga cell. Scale bar, 20 μm. Ang lugar ng paglamlam ng Tom20 bawat cell ay sinusukat gamit ang ImageJ. (C) Mga antas ng Cellular ATP sa mga non-senescent (quiescent) at senescent cells. (D) Cellular oxygen consumption rate (OCR) sa non-senescent at senescent cells. Ang basal respiration, spare respiratory capacity, at ATP production ay kinakalkula batay sa sequential compound injection ayon sa mga tagubilin ng manufacturer. (E) Ang extracellular acidification rate (ECAR) sa non-senescent (quiescent) at senescent cells.
(2) Mga epekto sa mga daanan ng pagbibigay ng senyas na nauugnay sa pagtanda
p53-p21 na landas
Ang p53 na protina ay isang pangunahing regulator ng cellular senescence. Kapag ang mga cell ay nalantad sa mga stressors tulad ng pagkasira ng DNA, ang p53 ay isinaaktibo, na naghihikayat sa pagpapahayag ng p21, na nagiging sanhi ng pag-aresto ng cell cycle sa yugto ng G1, na humahantong sa cellular senescence. Ang ilang mga peptide ay maaaring mag-modulate sa p53-p21 na landas, sa gayon ay nakakaimpluwensya sa pag-unlad ng cellular senescence. Ang ilang maliliit na molekula na peptides ay maaaring makipag-ugnayan sa p53 na protina, na humahadlang sa aktibidad nito at sa gayon ay naantala ang cellular senescence. Ipinakita ng mga pag-aaral na ang mga tukoy na peptide ay maaaring hadlangan ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng p53 at MDM2 (isang protina na negatibong kinokontrol ang p53), na nagpapatatag ng p53 na protina at pinapanatili ito sa isang naaangkop na antas upang maiwasan ang labis na pag-activate na humahantong sa cellular senescence.
Rb-E2F na landas
Ang Rb protein ay isa pang mahalagang cell cycle regulatory protein na nagbubuklod sa E2F transcription factor upang pigilan ang pagpapahayag ng mga gene na nauugnay sa cell cycle. Kapag ang Rb protein ay phosphorylated at inactivated, ang E2F ay inilabas, na nagpo-promote ng cell entry sa S phase para sa DNA replication. Sa panahon ng cellular senescence, ang mga pagbabago sa Rb-E2F pathway ay humahantong sa pag-aresto sa cell cycle. Ang ilang mga peptide ay maaaring mag-regulate ng cellular senescence sa pamamagitan ng pag-modulate sa phosphorylation state ng Rb protein o pag-impluwensya sa aktibidad ng E2F. Maaaring pigilan ng ilang peptides ang Rb protein phosphorylation, pinapanatili ang katatagan ng Rb-E2F complex at sa gayon ay naantala ang cellular senescence.
(III) Regulasyon ng SASP
Ang SASP ay binubuo ng iba't ibang cytokine, chemokines, at protease, bukod sa iba pa. Ang pagtatago nito ay hindi lamang nakakaapekto sa microenvironment ng mga senescent cell mismo ngunit nakakaimpluwensya rin sa mga nakapaligid na tissue at cell, na nagpo-promote ng mga nagpapaalab na tugon at tissue senescence. Ang ilang mga peptide ay maaaring umayos sa produksyon ng SASP at mapagaan ang mga nakakapinsalang epekto nito. Ang ilang mga peptide na nagmula sa halaman ay natagpuan din na nagre-regulate ng SASP sa pamamagitan ng pagpigil sa pag-activate ng mga tiyak na daanan ng pagbibigay ng senyas at pagbabawas ng pagpapahayag ng mga salik na nauugnay sa SASP.
Mga Aplikasyon ng Peptides sa Pag-antala ng Cellular Aging
(1) Mga Aplikasyon sa Mga Produktong Pangangalaga sa Balat
Sa pagtaas ng pampublikong pag-aalala tungkol sa pagtanda ng balat, natagpuan ng mga peptide ang malawakang aplikasyon sa industriya ng pangangalaga sa balat. Halimbawa, ang ilang mga produkto ng skincare na naglalaman ng mga peptide ay nag-aangkin na may mga anti-wrinkle at skin-firming effect. Ang pananaliksik ay nagpapahiwatig na ang ilang mga peptide ay maaaring magsulong ng collagen synthesis at mapahusay ang pagkalastiko ng balat. Ang mga peptide ay maaari ding umayos ng metabolismo ng selula ng balat, mapahusay ang paggana ng hadlang sa balat, bawasan ang pinsala sa mga selula ng balat na dulot ng panlabas na mga kadahilanan tulad ng UV radiation, at pabagalin ang proseso ng pagtanda ng balat.
Figure 3 Pagtanda sa mas bata hanggang mas lumang balat.
(2) Mga Aplikasyon sa Pagpapaunlad ng Gamot
Paggamot ng mga Sakit na Neurodegenerative
Ang pagbuo ng peptide na gamot ay may malaking pangako para sa pagtugon sa pagtanda ng neuronal sa mga sakit na neurodegenerative. Ang mga peptide na kumokontrol sa mga intracellular signaling pathways, nagtataguyod ng neuronal survival, at nagpapadali sa pagkumpuni ay binuo para sa paggamot ng Alzheimer's disease at Parkinson's disease. Maaaring pigilan ng ilang peptide ang pagsasama-sama ng mga abnormal na protina sa loob ng mga neuron, bawasan ang neuroinflammation, at antalahin ang pagtanda at pagkamatay ng neuronal. Ang isang peptide na pinangalanang AC-5216 ay maaaring makapigil sa pagsasama-sama ng mga β-amyloid na protina at mapabuti ang pag-andar ng pag-iisip sa Alzheimer's disease model mice.
Paggamot ng mga Sakit sa Cardiovascular
Sa paggamot ng mga cardiovascular disease, ang mga peptide na gamot ay maaaring mag-target ng mga pathological na proseso tulad ng vascular endothelial cell aging at myocardial cell aging. Halimbawa, ang ilang mga vasoactive peptide ay maaaring mag-regulate ng vascular tone at endothelial cell function, mapabuti ang aging state ng vascular endothelial cells, at bawasan ang panganib ng cardiovascular disease. Ang ilang mga peptides ay maaari ring magsulong ng pagkumpuni at pagbabagong-buhay ng mga myocardial cells, na nag-aalok ng mga potensyal na aplikasyon sa paggamot ng mga kondisyon tulad ng myocardial infarction.
Konklusyon
Ang pagtanda ng cell, bilang isang komplikadong biological na proseso, ay nakakaimpluwensya sa kalusugan at proseso ng pagtanda ng katawan. Ang mga peptide, bilang isang mahalagang klase ng mga bioactive molecule, ay gumaganap ng mga multifaceted na tungkulin sa pag-regulate ng pagtanda ng cell. Sa pamamagitan ng pag-regulate ng mitochondrial function, intervening sa aging-related signaling pathways, at modulating SASP, ang peptides ay nagpapakita ng kakayahang maantala ang cell aging.
Mga pinagmumulan
[1] Kalidas C, Sangaranarayanan M V. Peptides[M]//Kalidas C, Sangaranarayanan M V. Biophysical Chemistry: Techniques and Applications. Cham: Springer Nature Switzerland, 2023:129-141.
[2] Siya X, Wan F, Su W, et al. Pag-unlad ng Pananaliksik sa Pagtanda ng Balat at Mga Aktibong Sangkap[J]. Molecules, 2023,28(14},ARTICLE-NUMBER = {5556).DOI:10.3390/molecules28145556.
[3] Altay Benetti A, Tarbox T, Benetti C. Mga Kasalukuyang Insight sa Pagbubuo at Paghahatid ng mga Therapeutic at Cosmeceutical na Ahente para sa Pagtanda ng Balat[J]. Mga Kosmetiko, 2023,10(2},ARTICLE-NUMBER = {54).DOI:10.3390/cosmetics10020054.
[4] Wong P F. Editoryal: Cellular Senescence: Mga Sanhi, Bunga at Mga Oportunidad sa Paggamot[J]. Frontiers sa Cell at Developmental Biology, 2022,10:884910.DOI:10.3389/fcell.2022.884910.
[5] Zonari A, Brace LE, Al-Katib K, et al. Binabawasan ng senotherapeutic peptide ang biyolohikal na edad ng balat at pinapabuti ang mga marker sa kalusugan ng balat[J]. Biorxiv, 2020. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:226263850.
[6] Kim SJ, Mehta HH, Wan J, et al. Ang mitochondrial peptides ay nagmo-modulate ng mitochondrial function sa panahon ng cellular senescence [J]. Aging (Albany Ny), 2018,10(6):1239-1256.DOI:10.18632/aging.101463.
[7] Garrido AM, Bennett M. Pagtatasa at mga kahihinatnan ng cell senescence sa atherosclerosis [J]. Kasalukuyang Opinyon sa Lipidology, 2016,27(5):431-438.DOI:10.1097/MOL.0000000000000327.
